Acero 4140 en KSI – Datos de Resistencia y Aplicaciones Industriales

Acero 4140 en KSI – Datos de Resistencia y Aplicaciones Industriales

En el diseño mecánico y estructural, los ingenieros dependen de valores de resistencia expresados en KSI (kilo-pounds per square inch), una unidad estándar en Estados Unidos. Si buscas información sobre el acero 4140 en KSI, necesitas entender no solo los valores de resistencia a la tracción y al límite elástico, sino también cómo varían con el tratamiento térmico, la dureza y los requisitos de aplicación.

📏 ¿Qué significa KSI y por qué es importante?

  • KSI = 1,000 libras por pulgada cuadrada (psi).

  • En acero, los valores en ksi se usan principalmente para:

    • Resistencia a la tracción – la tensión máxima que soporta el material antes de romperse.

    • Límite elástico – el punto en que la deformación se vuelve permanente.

  • Conocer estos valores ayuda a seleccionar materiales seguros y rentables.

En sectores como aeroespacial o petróleo y gas, las especificaciones suelen exigir valores en ksi, lo que hace esencial conocer las propiedades del acero 4140 en estas unidades.

🔧 Resistencia a la Tracción y al Límite Elástico del Acero 4140

El acero aleado 4140 contiene aproximadamente 0,40% de carbono, con cromo y molibdeno que aumentan su templabilidad y resistencia. Según el tratamiento térmico, los valores cambian significativamente.

Condición Resistencia a la tracción (ksi) Límite elástico (ksi) Elongación (%) Tenacidad al impacto
Recocido (annealed) 95 – 100 60 – 65 ~25% Alta
Normalizado 110 – 125 80 – 90 ~20% Equilibrada
Pre-templado (28–32 HRC) 140 – 150 ~120 ~18% Buena
Temple + revenido a 35 HRC 160 – 180 130 – 140 ~15% Buena
Temple + revenido a 45 HRC 200 – 220 170 – 190 ~12% Disminuida
Temple + revenido a 50 HRC 225 – 235 ~200 ~10% Baja

👉 Como se ve, las propiedades mecánicas del acero 4140 en ksi son muy versátiles.

📊 Relación entre Dureza y Resistencia en KSI

Existe una correlación aproximada entre dureza (HRC) y resistencia en ksi:

  • 1 HRC ≈ 10 ksi en tracción.

  • Acero 4140 recocido (~20 HRC) → ~100 ksi.

  • A 35 HRC → ~170 ksi.

  • A 50 HRC → más de 220 ksi.

Esto facilita estimar la resistencia cuando solo se dispone de datos de dureza.

⚙️ Resistencia a la Fatiga y Tenacidad

Además de la resistencia a la tracción, la resistencia a la fatiga del 4140 varía entre 45 ksi y 95 ksi, según el tratamiento térmico.

  • Automotriz: ejes y engranajes trabajan cerca de 70 ksi en fatiga.

  • Aeroespacial: piezas críticas requieren >90 ksi.

  • Industria pesada: se busca equilibrio entre resistencia estática y resistencia cíclica.

🏗️ Aplicaciones del Acero 4140 Según Niveles de KSI

  • 95–120 ksi (recocido/normalizado) → piezas mecanizadas generales, prototipos.

  • 140–170 ksi (pre-templado) → ejes, engranajes, pernos, componentes hidráulicos.

  • 180–200 ksi (temple + revenido) → componentes aeroespaciales y de defensa.

  • 200+ ksi → moldes, herramientas y aplicaciones con alto desgaste.

🔍 Comparación del Acero 4140 con Otros Aceros

Grado de acero Resistencia a la tracción (ksi) Límite elástico (ksi) Notas
1045 medio carbono ~90 ~60 Más económico, menos templable
4140 aleado 100 – 230 60 – 200 Versátil y rentable
4340 aleado 120 – 280 100 – 240 Mayor resistencia, más caro
8620 cementación Núcleo ~80, superficie >200 Núcleo ~55, superficie alta Para engranajes carburizados

Esto demuestra que el acero 4140 en ksi ofrece un rango amplio y equilibrado frente a costos razonables.

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❓ FAQ – Acero 4140 en KSI

Q1: ¿Cuál es la resistencia máxima a la tracción del 4140 en ksi?
Puede superar los 230 ksi tras temple y revenido.

Q2: ¿Cuál es el límite elástico del 4140 recocido?
Aproximadamente 60–65 ksi.

Q3: ¿Se usa el acero 4140 en la industria aeroespacial?
Sí, con valores de 180–200 ksi cumple estándares aeroespaciales.

Q4: ¿Cómo se convierte ksi a MPa?
1 ksi = 6.895 MPa.

Q5: ¿Por qué se prefiere el 4140 frente a otros aceros aleados?
Porque combina versatilidad de 100–230 ksi, buena maquinabilidad, tenacidad y precio accesible.